2.4 Diamètre de gouttelette et déficit de
célérité de détonation
hétérogène
Pour des gouttelettes de petites tailles devant
l'épaisseur de la zone d'induction, le comportement de la
détonation est identique à celui d'une détonation gazeuse.
Par contre, dans le cas d'une gouttelette de taille importante, la zone
d'induction doit inclure la phase de désintégration et
d'évaporation partielle des gouttelettes. La propagation de la
détonation dépend donc de la désintégration des
gouttelettes et de leur temps de combustion dans la zone de réaction
[Dabora et al., 1969, Bar-Or et al., 1981, Lin et al., 1984].
Les expériences menées sur les espèces
chimiques de faible volatilité, telles que le kérosène,
ont montré qu'existait un déficit en
célérité de 23,5% par rapport à la
célérité de détonation idéal CJ. Par contre,
dans le cas d'espèces à volatilité plus importante, cas de
l'heptane par exemple, le déficit n'est que de 3.3 %. De ces
observations, on en conclut que pour des combustibles de volatilité
importante, il y a peu de différence au point de vue de la
célérité entre le cas où l'on vaporise
partiellement ou complétement les gouttelettes liquides. Lin [1984] a
montré que pour la détonation de combustibles peu volatils, la
longueur d'induction augmente ce qui veut dire qu'une énergie
élevée est requise pour l'initiation de la détonation.
Dabora et al. [1969] ont montré l'influence de la
taille des gouttelettes sur la détonabilité des mélanges.
Il s'avère que plus la taille de gouttelettes est petite, plus on
atteint le régime stable de détonation. Pour les gouttelettes de
taille allant de 290 à 940 um, le déficit
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de célérité va de 2 à 10% tandis
que pour les tailles de l'ordre de 2600 um, le déficit peut atteindre
30%. Les pertes aux parois sont considérées comme le facteur
dominant expliquant ce déficit en célérité,
à cause de l'augmentation de la longueur d'induction.
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